在高通量檢測這個(gè)領(lǐng)域里，基因芯片和二代測序這對相愛相殺的cp，原本均是了解基因組結(jié)構(gòu)和功能的***高手，如今為了一爭高下，又是鬧的不開交。

       這不，基因芯片仗著自己老大哥的身份，手持一個(gè)二維的DNA探針陣列所形成的三維地圖，以數(shù)以萬計(jì)的探針做方向標(biāo)，能按圖索驥的找到基因組的特定位置，且結(jié)合完整成熟的指控分析手段能快狠準(zhǔn)地篩選出所需基因，頗有幾分笑傲江湖的氣勢。

       然而，RNA測序技術(shù)作為后起之秀，不僅能輕而易舉地解讀由轉(zhuǎn)錄組組成的生命雜志，就連探索新的突變位點(diǎn)以及新基因之事也都不在話下。這鋒芒畢露的架勢，顯然來勢洶洶，眼瞅著就要把這些年略顯沉寂的芯片老大哥給打壓下去，成為高通量領(lǐng)域里獨(dú)霸一方的勢力了。

       至此，進(jìn)入看戲模式的吃瓜群眾—科研者們，雖然表面看的熱鬧，其實(shí)內(nèi)心深處也頗為糾結(jié)，萬一哪天真要戰(zhàn)隊(duì)，我該支持誰呢？芯片與測序各有所長，均可大放異彩，到底誰才是笑到***后的那一個(gè)呢？

芯片vs測序，各領(lǐng)風(fēng)騷

       BMC Genomics 的一篇文章，似乎能為一眾心有存疑的科研者們指點(diǎn)迷津。它以9對肺鱗狀細(xì)胞癌配對樣本為材料，分別用Affymetrix HumanTranscriptome Arrays 2.0 (HTA)（***新一代全轉(zhuǎn)錄本表達(dá)譜芯片）和IlluminaHiSeq 2000檢測平臺(tái)，以測序200 M reads為基礎(chǔ)，深入比較了芯片和測序在轉(zhuǎn)錄本定量檢測和可變剪切方面的情況。

       首先，就檢測基因覆蓋范圍而言，芯片和測序均可檢測到Ensembl數(shù)據(jù)庫中92%的mRNA和90%的lncRNA，可以說是不相上下，打成平局。

       而在正常和腫瘤組織生物學(xué)重復(fù)比較分析，發(fā)現(xiàn)在低表達(dá)基因上，RNA-seq檢測的樣本可變性更大，而芯片則沒有表達(dá)高低的偏好性，說明HTA芯片的穩(wěn)定性比RNA-Seq更好。

       至于靈敏度，依據(jù)檢測信號分布強(qiáng)度（log2 intensity values），HTA的變化范圍在3到13之間，而RNA-seq則在-1到14之間，其動(dòng)態(tài)范圍更大，可減少一些漏網(wǎng)之魚，然而對于一些短片度基因，卻是芯片的檢測效果更好一些。

       而非配對差異分析結(jié)果中，在mRNA差異檢出數(shù)量中，HTA對比RNA-seq分別是6173和4777（3683為共有）；在lncRNA差異檢出數(shù)量中，HTA對比RNA-seq分別是1219和892（376為共有）。顯然，對同樣疾病樣本在TCGA上的數(shù)據(jù)分析比較，差異基因中，無論是mRNA，還是lncRNA，芯片與TCGA吻合的基因數(shù)量更多。另外，欲尋找疾病診斷標(biāo)記物的小伙伴可要記住了，無論是mRNA或者lncRNA，HTA平臺(tái)有更多的基因可作為biomarker。

       可變剪切分析是識別基因不同轉(zhuǎn)錄本特異性表達(dá)的有效手段。其中，RNA-seq可鑒定到23,934個(gè)差異exons，HTA鑒定到26,999個(gè)差異exons（3698個(gè)共有）。Junctions差異鑒定，RNA-seq為7063個(gè)，HTA為40,384個(gè)（1551個(gè)共有）。

       綜合兩者分析顯示，只有207個(gè)mRNAs的可變剪切結(jié)果在兩個(gè)平臺(tái)能同時(shí)出現(xiàn)。

       總體來說，這兩種技術(shù)各有千秋，各具特色，在應(yīng)用方面也可以說是平分秋色，各領(lǐng)風(fēng)騷。簡單說來，兩者都在為篩選目的基因添磚加瓦，既如此，何不都拿來為我所用呢。更何況，有時(shí)強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手，反而會(huì)碰撞出美麗的火花，說不定還會(huì)產(chǎn)生翻倍的效果。

芯片聯(lián)手測序之案例分析

       于是，有些雷厲風(fēng)行的研究者就立刻行動(dòng)起來。這不，Nature Communications的一篇研究肝纖維化（肝內(nèi)細(xì)胞外間質(zhì)成分ECM積累造成）文章就充分向大家展示了，芯片在與測序聯(lián)手后，是如何玩轉(zhuǎn)對下游靶基因的篩選，進(jìn)而***實(shí)現(xiàn)了兩手都要抓，兩手都要硬的大綱領(lǐng)。

1.基因芯片打頭陣，篩出肝纖維化相關(guān)lncRNA

       在構(gòu)建肝纖維化的小鼠模型后，通過基因芯片篩選共得到了266個(gè)lncRNA和1007個(gè)mRNA上調(diào)，447個(gè)lncRNA和519個(gè)mRNA下調(diào)?；诠脖磉_(dá)分析和RT-PCR驗(yàn)證，研究人員篩選到了NONMMUT013861等10個(gè)與CCl4誘導(dǎo)肝纖維化相關(guān)的lncRNA。而經(jīng)驗(yàn)證，只有l(wèi)ncRNA—lnc-LFAR1是在肝臟中特異性表達(dá)的。

2.RNA-seq送助力，篩選下游靶基因

       在肝纖維化過程中，肝星形細(xì)胞（HSCs）的激活至關(guān)重要。因而，研究者探索了lnc-LFAR1在HSCs中的下游調(diào)控基因，即用shRNAs敲降了lnc-LFAR1后，二代測序篩選下游差異變化基因。

       通過對差異的2023個(gè)mRNA的GO與KEGG通路富集，發(fā)現(xiàn)主要富集到ECM過程基因和ECM-受體作用通路。顯然，在HSCs中，lnc-LFAR1調(diào)控了ECM基因。

3.基因芯片再出馬，體內(nèi)變化基因跑不了

       研究者已然證明了敲降lnc-LFAR1后影響TGFβ誘導(dǎo)的HCs凋亡，為了驗(yàn)證體內(nèi)基因的相關(guān)變化，先在小鼠中shLFAR1干擾其表達(dá)，CCl4誘導(dǎo)肝纖維化，基因芯片篩選下游變化mRNA。

       結(jié)果顯示，小鼠體內(nèi)lnc-LFAR1的低表達(dá)，使得肝細(xì)胞在CCL4誘導(dǎo)下，其下游變化的基因顯著減少，只有292個(gè)上調(diào)，112個(gè)下調(diào)。GO和KEGG 通路分析也顯示，lnc-LFAR1沉默影響的下游基因主要是膠原纖維組織和 TGFβ 受體信號通路，并進(jìn)一步確定了 lnc-LFAR1的敲降使得CCl4和BDL誘導(dǎo)的肝纖維化會(huì)被顯著減弱。至此，芯片與測序的輪番出擊，體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)的聯(lián)合轟炸，使得lnc-LFAR1在肝纖維過程發(fā)揮作用成為了一件板上釘釘?shù)氖聝毫恕Ｖ劣谙掠嗡l(fā)生的具體作用機(jī)制，文章中也通過了大量實(shí)驗(yàn)對其進(jìn)行了闡釋，并獲得以下信號通路圖。

       其中，lnc-LFAR1與磷酸化Smad2/3之間存在正反饋，并會(huì)調(diào)控胞內(nèi)notch、炎癥和凋亡相關(guān)等信號通路，進(jìn)而調(diào)節(jié)肝纖維化過程。此時(shí)，文章才算講述了一個(gè)完整的故事。顯然，故事中測序與芯片無疑為篩選該故事的主角和下游基因的篩選起到了舉足輕重的作用。

       所以，各位小伙伴們，爭議這兩個(gè)技術(shù)孰優(yōu)孰劣，真的沒有意義。畢竟，“黑貓，白貓，能抓老鼠的就是好貓”，既然兩只貓都能抓到老鼠，又何必在意它的顏色呢。至于實(shí)際實(shí)驗(yàn)操作中，是在兩者之間有所取舍，又或是兩者結(jié)合使用，小編的建議是，選擇對的就好。只有兩個(gè)都用過了，你才會(huì)知道誰更適合自己。